[發(fā)明專(zhuān)利]一種湖泊底泥固化材料及其路用性能評(píng)價(jià)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210515399.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114873878A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯龍釗;劉瑞琪;李賽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F11/00
• 分類(lèi)號(hào): C02F11/00;G06Q10/06
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發(fā)明涉及一種湖泊底泥固化材料及其路用性能評(píng)價(jià)方法，固化材料配方，按照干重份數(shù)計(jì)：礦渣20～45份、赤泥30～60份、磷石膏20～30份、堿激發(fā)劑5～10份，經(jīng)均混即得湖泊底泥固化材料，且所述湖泊底泥固化材料用于固化處理湖泊底泥時(shí)，固化材料與湖泊底泥的干重比為(10～40)：(60～90)，底泥含水率為20～40％，進(jìn)一步地，對(duì)固化底泥作為路基材料對(duì)其路用性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室一步法綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括壓實(shí)度，強(qiáng)度，CBR，干濕循環(huán)下耐久性。本發(fā)明主要以大宗固體廢棄物為原料，使用礦渣、赤泥和磷石膏制備了湖泊底泥固化材料，不僅能有效地固化處理各類(lèi)不同含水率湖泊底泥，并且提供了固化底泥路用性能室內(nèi)綜合評(píng)價(jià)方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及湖泊底泥固化穩(wěn)定化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種湖泊底泥固化材料及其路用性能評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

我國(guó)幅員廣闊，許多地區(qū)水網(wǎng)密布，在各個(gè)湖泊河道中都埋藏著大量淤泥。這些淤泥具有土地占用量大、含水率高、重金屬及持久性有機(jī)污染物含量占比大、浸出風(fēng)險(xiǎn)高等危害，現(xiàn)有底泥處理方式以租用農(nóng)田及其他場(chǎng)地堆放為主，但由于我國(guó)土地資源緊張，租用農(nóng)田的處理難度大，農(nóng)民配合積極性不高，且由于目前底泥堆放時(shí)幾乎不會(huì)對(duì)堆場(chǎng)底部及四周進(jìn)行防滲處理，也不會(huì)進(jìn)行重金屬穩(wěn)定化處理便隨意堆存底泥，因此其中的重金屬對(duì)周?chē)寥馈⒌叵滤即嬖谥卮蟮沫h(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。而對(duì)于其它底泥處理技術(shù)，如生產(chǎn)陶粒多孔磚、生產(chǎn)水泥熟料等存在處理規(guī)模小，耗能大的缺點(diǎn)，且底泥中的重金屬同樣限制了這些產(chǎn)品的適用范圍，資源化產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)小，難以大量消納疏浚底泥等問(wèn)題。

而固化作為一種廣泛的疏浚底泥處理的方式被大量應(yīng)用，目前使用和研制的固化劑以水泥、礦渣為主，但均難以解決疏浚底泥含水率較高的問(wèn)題。公開(kāi)號(hào)：CN113149589A，名稱(chēng)為“一種摻污泥焚燒灰渣的土體固化劑及其制備方法”的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種摻污泥焚燒灰的土體固化劑，以典型固體廢棄物和水泥進(jìn)行協(xié)同處置；包括0～30％的污泥焚燒灰、5～10％石膏、40～55％礦渣粉和20～30％的水泥。該對(duì)比文件利用污泥焚燒灰中的氯鹽和硫酸鹽作為激發(fā)劑為土體提供強(qiáng)度，同時(shí)利用其潛在的膠凝性和水泥、礦粉協(xié)同作用提供土體固化的強(qiáng)度，在達(dá)到與傳統(tǒng)固化劑相同效果的情況下可極大降低制備成本。但該對(duì)比文件使用的污泥焚燒灰較少，礦渣和水泥的用量較多，難以達(dá)到固體廢棄物的大量應(yīng)用，此外通常情況下制備的固化劑難以處理含水率較高的疏浚底泥。

此外，傳統(tǒng)湖泊底泥固化路用性能實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)，需要制備大量樣品，給試驗(yàn)帶來(lái)極大工作量，為提高效率，并滿(mǎn)足路用性能評(píng)價(jià)需要提出新的檢測(cè)方法。

本發(fā)明專(zhuān)利以固體廢棄物為原材料，包括赤泥、磷石膏和爐渣，利用其潛在活性，通過(guò)添加堿活化劑使其協(xié)同作用生成大量水化產(chǎn)物，從而固定底泥。并且提出一步法評(píng)價(jià)路用性能，既實(shí)現(xiàn)了固廢的無(wú)害化處理、資源化利用，又能有效地固化處理各類(lèi)不同含水率湖泊底泥，并且提供了固化底泥路用性能室內(nèi)綜合評(píng)價(jià)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)淤泥資源化利用的瓶頸問(wèn)題，提供一種湖泊底泥固化材料及其路用性能評(píng)價(jià)方法，采用該復(fù)合固化劑及資源化利用方法處置的底泥可在3～28天獲得較高的強(qiáng)度，可以有效降低處置成本，縮短整體工期，控制指標(biāo)在整個(gè)處置流程中便于把控，保障了工程應(yīng)用施工的質(zhì)量，具有安全、穩(wěn)定、環(huán)保的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了廢棄湖泊底泥和固體廢棄物的資源化利用。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種湖泊底泥固化材料，所述固化材料配方為礦渣、赤泥、磷石膏與堿激發(fā)劑，經(jīng)均混即得湖泊底泥固化材料。

優(yōu)選地，所述固化材料配方，按照干重份數(shù)計(jì)：礦渣20～45份、赤泥30～60份、磷石膏20～30份、堿激發(fā)劑5～10份，經(jīng)均混即得湖泊底泥固化材料。

進(jìn)一步地，用于固化湖泊底泥時(shí)，湖泊底泥含水率為20～40％，靜壓制樣。